IRE (биология)

Последовательность и предсказанная вторичная структура IRE

Железозави́симый элеме́нт (англ. Iron response element, IRE) — особый регуляторный элемент, содержащийся в 5′-нетранслируемой области мРНК белков, как правило, участвующих в метаболизме железа. Наиболее известным белком, мРНК которого содержит IRE, является ферритин, связывающий Fe3+. Регуляция, осуществляемая IRE, зависит от концентрации железа в клетке. IRE встречаются у самых разнообразных эукариот, но мало представлены среди растений[1].

Механизм действия

Механизм действия IRE

IRE имеется в 5′-UTR мРНК таких белков, как ферритин, трансферриновый рецептор[англ.], эритроид-специфичная синтаза аминолевулиновой кислоты (эритроцитарная форма eALAS или ALAS2), митохондриальная аконитаза, ферропортин[англ.], переносчик двухвалентных металлов[англ.] (англ. divalent metal transporter 1 (DMT1))[2]. Обычно белки, чьи мРНК содержат IRE, участвуют в метаболизме железа, но есть и исключения. Так, IRE есть в мРНК гена уже упоминавшейся аконитазы[3]; гена CDC42BPA, кодирующего киназу, задействованную в реорганизации цитоскелета[4]; гена EPAS1, кодирующего транскрипционный фактор, участвующий в кислородозависимой регуляции некоторых генов[5]; гена CDC14A, кодирующего фосфатазу, участвующую в контроле клеточного цикла[6] и взаимодействующую с интерфазными центросомами[7].

У ферритиновой мРНК IRE представляет собой последовательность длиной 28 нуклеотидов в 5′-UTR, имеющую тенденцию к образованию «дефектной» шпильки, то есть шпильки с выпетливаниями. Кроме того, последовательности, соседствующие с IRE с обеих сторон, взаимно комплементарны и формируют стеблевую структуру (англ. flanking region, FL), так что IRE оказывается частью длинной составной шпильки, которая может укладываться в третичную структуру. Эта шпилька находится вблизи кэпа (на расстоянии около 10 нуклеотидов), и в стабилизированном виде она препятствует посадке на мРНК малой рибосомной субъединицы и, таким образом, блокирует инициацию трансляции[8].

IRE ферритина способен связываться с особым белком — IRE-BP[англ.] (англ. IRE-binding protein). Этот белок оказывает репрессирующее действие на трансляцию, поскольку стабилизирует вышеописанную шпильку вблизи кэпа. Так происходит только в отсутствие Fe3+. В присутствии же Fe3+ сродство этого белка к шпильке снижается, шпилька дестабилизируется и становится доступной для рибосомы. В результате начинается трансляция, и образующийся ферритин начинает связывать избыток Fe3+[8].

Пространственная структура аконитазы. Виден железосерный кластер

Репрессорный белок IRE-BP оказался идентичен аконитазе (фермент цикла Кребса, превращающий цитрат в изоцитрат). Этот фермент содержит в своём активном центре железосерный кластер, необходимый для его работы. При недостатке Fe3+ железо-серный кластер разрушается, фермент теряет аконитазную активность и превращается в IRE-BP, который уже способен репрессировать ферритиновую мРНК. Аналогичное явление имеет место в случае мРНК эритроид-специфичной синтазы δ-аминолевулиновой кислоты (eALAS). При этом у мРНК eALAS и ферритина положение IRE относительно 5′-конца эволюционно консервативно: IRE всегда располагается в пределах первых 40 нуклеотидов мРНК, и вставка дополнительных нуклеотидом между IRE и 5′-концом приводит к ослаблению или исчезновению репрессирующего эффекта, что согласуется с описанной выше моделью работы IRE, утверждающей, что шпилька, препятствующая посадке рибосомы, должна находиться рядом с кэпом[9].

Клиническое значение

Мутации, затрагивающие IRE, могут приводить к появлению болезненных состояний, так как они разрушают нормальную регуляцию экспрессию генов. К числу таких заболеваний относится синдром наследственной гиперферритинемии/катаракты, развивающаяся при нарушениях метаболизма железа[10]. Кроме того, установлено, что трансляция белка-предшественника бета-амилоида также контролируется IRE, причём его IRE тоже способен связываться с IRE-BP, поэтому не исключено, что IRE может играть определённую роль в развитии болезни Альцгеймера[11].

Примечания

  1. ↑ R. Leipuviene & E. C. Theil. The family of iron responsive RNA structures regulated by changes in cellular iron and oxygen (англ.) // Cellular and Molecular Life Sciences : journal. — 2007. — November (vol. 64, no. 22). — P. 2945—2955. — doi:10.1007/s00018-007-7198-4. — PMID 17849083.
  2. ↑ Paul Piccinelli, Tore Samuelsson. Evolution of the iron-responsive element // RNA. — 2007. — Т. 13, № 7. — С. 952—966. — doi:10.1261/rna.464807.
  3. ↑ M. J. Gruer, P. J. Artymiuk & J. R. Guest. The aconitase family: three structural variations on a common theme (англ.) // Trends in Biochemical Sciences[англ.] : journal. — Cell Press, 1997. — January (vol. 22, no. 1). — P. 3—6. — doi:10.1016/S0968-0004(96)10069-4. — PMID 9020582.
  4. ↑ T. Leung, X. Q. Chen, I. Tan, E. Manser & L. Lim. Myotonic dystrophy kinase-related Cdc42-binding kinase acts as a Cdc42 effector in promoting cytoskeletal reorganization (англ.) // Molecular and cellular biology : journal. — 1998. — January (vol. 18, no. 1). — P. 130—140. — PMID 9418861. — PMC 121465.
  5. ↑ Amar J. Majmundar, Waihay J. Wong & M. Celeste Simon. Hypoxia-inducible factors and the response to hypoxic stress (англ.) // Molecular cell[англ.] : journal. — 2010. — October (vol. 40, no. 2). — P. 294—309. — doi:10.1016/j.molcel.2010.09.022. — PMID 20965423.
  6. ↑ J. Bembenek & H. Yu. Regulation of the anaphase-promoting complex by the dual specificity phosphatase human Cdc14a (англ.) // The Journal of biological chemistry : journal. — 2001. — December (vol. 276, no. 51). — P. 48237—48242. — doi:10.1074/jbc.M108126200. — PMID 11598127.
  7. ↑ Niels Mailand, Claudia Lukas, Brett K. Kaiser, Peter K. Jackson, Jiri Bartek & Jiri Lukas. Deregulated human Cdc14A phosphatase disrupts centrosome separation and chromosome segregation (англ.) // Nature cell biology : journal. — 2002. — April (vol. 4, no. 4). — P. 317—322. — doi:10.1038/ncb777. — PMID 11901424.
  8. ↑ 1 2 Спирин, 2011, с. 413.
  9. ↑ Спирин, 2011, с. 413—414.
  10. ↑ Barrett et. al., 2013, p. 19.
  11. ↑ Rogers, Jack T.; Bush, Ashley I.; Cho, Hyan-Hee; Smith, Deborah H.; Thomson, Andrew M.; Friedlich, Avi L.; Lahiri, Debomoy K.; Leedman, Peter J.; Huang, Xudong; Cahill, Catherine M. Iron and the translation of the amyloid precursor protein (APP) and ferritin mRNAs: Riboregulation against neural oxidative damage in Alzheimer's disease (англ.) // Biochemical Society Transactions[англ.] : journal. — 2008. — Vol. 36, no. 6. — P. 1282—1287. — doi:10.1042/BST0361282. — PMID 19021541. — PMC 2746665.

Литература

  • Спирин А. С. Молекулярная биология. Рибосомы и биосинтез белка. — М.: Издательский центр «Академия», 2011. — 496 с. — ISBN 978-5-7695-6668-4.

Read other articles:

Mirko Vučinić

Montenegrin footballer Mirko Vučinić Vučinić playing for Montenegro in 2012Personal informationFull name Mirko VučinićDate of birth (1983-10-01) 1 October 1983 (age 40)Place of birth Nikšić, SFR YugoslaviaHeight 1.87 m (6 ft 2 in)Position(s) ForwardYouth career1998–1999 Sutjeska Nikšić2000–2002 LecceSenior career*Years Team Apps (Gls)1999–2000 Sutjeska Nikšić 9 (3)2000–2006 Lecce 111 (34)2006–2011 Roma 147 (46)2011–2014 Juventus 75 (21)2014–2017 A...

 

Paus Dionisius

Untuk kegunaan lain, lihat Dionisius. Santo PausDionisiusUskup RomaGerejaGereja KatolikAwal masa kepausan22 Juli 259Akhir masa kepausan26 Desember 268PendahuluSistus IIPenerusFeliks IInformasi pribadiWafat26 Desember 268Roma, Kekaisaran RomawiOrang kudusHari heringatan26 DesemberVenerasiGereja KatolikPaus lainnya yang bernama Sistus Paus Dionisius (lahir di Yunani) adalah seorang Paus, pemimpin Gereja Katolik Roma, uskup Roma dari 22 Juli 259 hingga 26 Desember 268. Didahului oleh:Sistus II P...

 

Yaya (BoBoiBoy)

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Yaya BoBoiBoy – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR YayaTokoh BoBoiBoyPenampilan Yaya dalam BoBoiBoy Galaxy Musim 2PenampilanperdanaBoBoiBoy Musim 1, Episod 1 (2011)Pengisi suara Nur S...

Makan Map

Makan Map Adresse makanmap-prodig.cnrs.fr Description Atlas du Xinjiang Publicité aucune Type de site Cartographie en ligne Langue français, ouïghour, chinois, anglais Propriétaire CNRS Créé par Yalikun Tashi (Yalqun Tash) Lancement 10 mai 2014 État actuel actif modifier  Le Makan Map est un atlas interactif en ligne de la région autonome ouïghoure du Xinjiang située au nord-ouest de la Chine[1],[2],[3],[4]. Cette région s’étend sur 1 664 897 km2, ce qui rep...

 

Daftar sekolah di Kepulauan Selayar

Berikut ini adalah daftar sekolah periode 2011/2012 di Kabupaten Kepulauan Selayar: Daftar TK/RA Negeri di Kepulauan Selayar No. NPSN Nama Sekolah Alamat 1 40317652 KB. AL- IHLAS Benteng utara 2 40317653 RA Buki Buki 3 40317654 RA Darul Faizin Pakbatteang 4 40317655 RA Nurbaeti Kampong Toa Nangkala 5 40317656 RA Nurul Hidayah Tile - Tile Tile - Tile 6 40317657 RA. Nurul Syuhada Onto 7 40317658 RA. Nurul Yaqin Benteng Jl. Syarif Al - Qadri 8 40317659 RA. Tanete Tanete 9 40316329 TK AL IKHLAS B...

 

Johnson & Wales University

Private university in Providence, Rhode Island, US JWU redirects here. For the Japanese university, see Japan Women's University. Johnson & Wales UniversityFormer namesJohnson & Wales Business School (1914–1988)MottoThe Wildcat Way; Pride, Courage, Character and CommunityTypePrivate universityEstablished1914; 110 years ago (1914)Endowment$263.78 million (2015)[1]ChancellorMim L. RuneyStudents7,357 total5,676 (Providence Campus Fall 2020)[2]1,681 (Ch...

Stasiun Krenceng

Artikel ini bukan mengenai Stasiun Krengseng. Stasiun Krenceng LM10 Bangunan utama Stasiun Krenceng.LokasiJalan Raya Anyer-CilegonKebonsari, Citangkil, Cilegon, Banten 42431IndonesiaKoordinat6°0′25″S 106°1′37″E / 6.00694°S 106.02694°E / -6.00694; 106.02694Koordinat: 6°0′25″S 106°1′37″E / 6.00694°S 106.02694°E / -6.00694; 106.02694Ketinggian+17 mOperator KAI CommuterKAI Logistik Letak km 137+910 lintas Angke–Tanah Abang�...

 

Fresville

Fresville L'église Saint-Martin. Administration Pays France Région Normandie Département Manche Arrondissement Cherbourg Intercommunalité Communauté d'agglomération du Cotentin Maire Mandat Jocelyne Levavasseur 2020-2026 Code postal 50310 Code commune 50194 Démographie Gentilé Fresvillais Populationmunicipale 374 hab. (2021 ) Densité 27 hab./km2 Géographie Coordonnées 49° 26′ 23″ nord, 1° 21′ 22″ ouest Altitude Min. 1 mMax. 36...

 

Battle of Karuse

1270 battle of the Livonian Crusade on the frozen Baltic Sea near Muhu Island Battle of KarusePart of the Livonian CrusadeMap of Livonia in 1260Date16 February 1270LocationMoon Sound, frozen Baltic Sea58°33′N 23°27′E / 58.55°N 23.45°E / 58.55; 23.45Result Lithuanian and Semigalian victoryBelligerents Grand Duchy of LithuaniaSemigallians Livonian OrderBishopric of DorpatBishopric of Ösel–WiekDanish EstoniaCommanders and leaders Traidenis Otto von Lutterberg&#...

Savonlinna railway station

Railway station in Savonlinna, Finland SavonlinnaNyslottVR stationGeneral informationLocationKauppatoriSavonlinnaFinlandCoordinates61°52′08″N 028°53′12″E / 61.86889°N 28.88667°E / 61.86889; 28.88667Owned byFinnish Transport Infrastructure AgencyOperated byVR GroupLine(s)Huutokoski–ParikkalaPlatforms1 side platformTracks1Other informationStation codeSlClassificationPart of split operating point (Savonlinna)[1]HistoryOpened15 October 1932&...

 

XS4ALL

XS4ALLXS4ALL office at Sloterdijk, AmsterdamIndustryInternet service providerPredecessorHacktic NetFoundedHack-Tick and NEABBS (1993)FounderFelipe Rodriguez-SvenssonRop GonggrijpPaul JongsmaCor BosmanDefunct2022HeadquartersNetherlands, AmsterdamServicesInternet, TV and TelephoneParentKPNWebsitehttps://www.xs4all.nl/en/ XS4ALL was an Internet service provider (ISP) in the Netherlands. It was founded in 1993 as an offshoot of the hackers club Hack-Tic[1][2] by Felipe Rodriquez, ...

 

Joonas Tamm

Joonas TammNazionalità Estonia Altezza192 cm Peso97 kg Calcio RuoloDifensore Squadra Botev Plovdiv CarrieraGiovanili 2009-2010→  Sampdoria Squadre di club1 2008 Tulevik Viljandi15 (0)2009 Flora Tallinn9 (1)2009-2010→  Sampdoria0 (0)2010 Flora Tallinn13 (2)2011 IFK Norrköping0 (0)2011→  Sylvia4 (1)[1]2012-2013 IFK Norrköping4 (0)2013→  Sylvia8 (4)2014 Trelleborg23 (3)2015 Tulevik Viljandi15 (9)2015-2017 Fl...

Anton Arensky

Russian composer, pianist and professor of music This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Anton Arensky – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2021) (Learn how and when to remove this message) Anton Arensky, 1895 Anton Stepanovich Arensky (Russian: Анто́н Степа́нович �...

 

شيراتون المطار

شيراتون المطار تقسيم إداري البلد مصر  التقسيم الأعلى محافظة القاهرةالمنطقة الشرقيةالنزهة  إحداثيات 30°06′12″N 31°22′28″E / 30.103299°N 31.374375°E / 30.103299; 31.374375   تعديل مصدري - تعديل   مساكن شيراتون أحد مناطق، التابعة لحي النزهة.[1] تقع في محافظة القاهرة بجوار م...

 

المسيحية في جزر الكناري

بازيليكا دي نوسترا سينيورا دي لا كانديلاريا، سانتا كروث دي تينيريفه. المسيحية في جزر الكناري هي ديانة الأغلبية الساحقة من سكان الجزر. وفقًا لمسح CIS Barometer Autonomy لعام 2012 ينتمي أغلبيّة سكان جزر الكناري إلى المذهب الروماني الكاثوليكي والذي يتبعه حوالي 84.9% من سكان الجزر،[1] وم...

Lokomotif B25

Lokomotif B25Lokomotif B2502/NIS 232, 24 Desember 2007Data teknisSumber tenagaUapProdusenMaschinenfabrik Esslingen, JermanNomor seriNIS 231-235ModelB25Tanggal dibuat1902Jumlah dibuat5 unitSpesifikasi rodaNotasi Whyte0-4-2RTSusunan roda AARB-1Klasifikasi UICB'1DimensiLebar sepur1.067 mm (3 ft 6 in)Diameter roda853 mmPanjang8.180 mmLebar2.670 mmBeratBerat kosong31 tonBahan bakarJenis bahan bakarKayu jatiSistem mesinUkuran silinder340/390 × 450 mmKinerjaKecepatan maksimum30 ...

 

中華民國的名稱

  提示：此条目页的主题不是中國的稱號或台湾的名称。 飄揚中的中華民國國旗 中華民國的稱號隨著國家政局的轉變而有不同。中華民國自1912年成立以來曾一度盛行「中國」或「華」之通稱及簡稱，直到1971年退出聯合國，為與中华人民共和国區别，對「中國」或「華」的使用逐渐減少。當今中華民國因實際管轄領土僅限於臺澎金馬，因而常以「臺灣」做為國家通稱�...

 

Jesse Marsch

Jesse MarschMarsch al Salisburgo nel 2019Nazionalità Stati Uniti Altezza180 cm Calcio RuoloAllenatore (ex centrocampista) Squadra Canada Termine carriera2009 - giocatore CarrieraSquadre di club1 1996-1997 D.C. United15 (4)1998-2005 Chicago Fire200 (19)2006-2009 Chivas USA106 (8) Nazionale 2001-2007 Stati Uniti2 (0) Carriera da allenatore 2010-2011 Stati UnitiAssistente2011-2012 Montréal Impact2013-2014 Princeton TigersVice2015-2018 N.Y. Red Bulls2018-2019&...

Culture of Ghana

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Culture of Ghana – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2010) (Learn how and when to remove this message) Part of a series on theCulture of Ghana History Early history Bono state Ashanti Empire Gold Coast First Republic (1960–1966) National L...

 

Maria Theresa

Habsburg ruler from 1740 to 1780 For other uses, see Maria Theresa (disambiguation). Maria TheresaPortrait by Martin van Meytens, 1759Holy Roman EmpressTenure13 September 1745 – 18 August 1765Queen of Bohemia2nd reign12 May 1743 – 29 November 1780Coronation12 May 1743PredecessorCharles AlbertSuccessorJoseph II1st reign20 October 1740 – 19 December 1741PredecessorCharles IISuccessorCharles AlbertArchduchess of AustriaQueen of Hungary and CroatiaReign20 October 1740 – 29 November 1780Co...